[发明专利]蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的测量装置及方法

说明书

本申请提供了蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的测量装置及方法，涉及蓝相液晶技术领域，包括：激光器、第一偏振片、1/4波片、第二偏振片、光电探测器、电场产生装置和数据处理模块；第一偏振片、1/4波片、蓝相液晶样品器件、第二偏振片和光电探测器依次设置在激光器发出光束的光路上；电场产生装置为蓝相液晶样品器件产生预设场强的电场，且电场方向垂直于蓝相液晶器件的基板平面和1/4波片；光电探测器采集激光器发出光束的光路上的光强信息；数据处理模块对光电探测器采集的零场下的透射光谱的光强值，以及电场下的透射光谱的光强值进行处理，得到蓝相液晶在电场法向的场致双折射率。本申请能够实现蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的测量。

技术领域

本申请涉及蓝相液晶技术领域，尤其是涉及蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的测量装置及方法。

背景技术

蓝相液晶作为一种重要的电光材料，蓝相液晶器件的工作原理是基于电场诱导的双折射率变化。近年来的研究逐渐表明，在沿着蓝相单晶的不同晶轴施加电场时，所诱导的双折射率变化不同；另一方面，由于蓝相液晶在电场中会发生三维方向的晶格常数变化，从而导致在沿晶格的三个正交方向上的主折射率和介电张量均不相等，且在电场法向存在分量。因此，蓝相液晶在电场中的电光特性不能再用统一的场致双折射率表示，深入表征蓝相液晶的电光特性，需要测量蓝相液晶在相对于电场的不同方向上的双折射率变化。

目前对于蓝相液晶电光特性的表征主要集中在沿电场方向的场致双折射率变化，对于蓝相液晶在电场法向的场致双折射率，多采用理论推算，还没有实际的测量装置和方法。因此，亟待提出一种能够精确地测量蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的装置和方法。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的测量装置及方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种蓝相液晶在电场法向的场致双折射率的测量装置，包括：激光器、第一偏振片、1/4波片、第二偏振片、光电探测器、电场产生装置和数据处理模块；第一偏振片、1/4波片、蓝相液晶样品器件、第二偏振片和光电探测器依次设置在激光器发出光束的光路上；第一偏振片和第二偏振片正交放置，1/4波片的光轴和第一偏振片的偏振化方向的夹角为45度；1/4波片的光轴和第二偏振片的偏振化方向的夹角为45度；所述蓝相液晶样品器件包括：第一基板、第二基板以及夹在两个基板间的蓝相液晶样品；所述1/4波片与蓝相液晶样品器件平行放置；

所述电场产生装置，用于为蓝相液晶样品器件产生预设场强的电场，且电场方向垂直于蓝相液晶器件的基板平面和1/4波片；

所述光电探测器，用于采集激光器发出光束的光路上的光强信息；

所述数据处理模块，用于对光电探测器采集的零场下的透射光谱的光强值，以及电场下的透射光谱的光强值进行处理，得到蓝相液晶在电场法向的场致双折射率。

进一步，所述第一偏振片为起偏器；所述第二偏振片为检偏器。

进一步，所述电场产生装置包括信号发生器和电压放大器；所述电压放大器的输出端分别与第一基板和第二基板连接；所述信号发生器，用于产生特定波形的电信号；所述电压放大器，用于将电信号放大至预设场强值，输出至蓝相液晶样品器件。

进一步，所述数据处理模块具体用于：

获取光电探测器采集的零场下的透射光谱中最小光强值对应的波长λ₀；

获取光电探测器采集的电场下的透射光谱中最小光强值对应的波长λ；

计算蓝相液晶样品在电场法向的场致双折射率Δn：

其中，d为蓝相液晶样品在第一基板和第二基板之间的厚度。